W O 97/02852 PCT~R95/00922 POMPE DE PERFUSION DE LIQUIDES MEDICAUX
La présente invention a pour objet une pompe de perfusion de liquides médicaux.
La perfusion intraveineuse est aujourd'hui une technique essen-5 tielle de médication dans le cas de pathologies graves, comme le cancerpar exemple.
L'efficacité des traitements est directement liée aux doses prescrites, et limitée par le niveau de toxicité des principes actifs. La préci-sion de l'injection est donc un critbre important dans le choix du matériel 10 utilisé. En outre, il a été constaté que l'injection d'un principe actif devait, pour respecter les rythmes biologiques du patient, être effectuée de préfé-rence à certaines heures de la journée, le débit d'injection pouvant être variable tout au cours de la période d'injection pour tenir compte des effets immédiats du principe actif sur l'organisme.
En outre, il a été constaté qu'il était possible, voire avantageux, d'associer plusieurs produits, dont certains peuvent être injectés simulta-nément à l'aide du même cathéter, et d'autres injectés par des voies diffé-rentes.
Une tendance de la médecine actuelle est d'évoluer vers des 20 traitements au domicile du patient, ceci étant plus particulièrement vrai pour les pathologies lourdes telles que traitements du cancer et du S.l.D.A., qui exigent une technicité très importante en milieu hospitalier et un suivi au domicile du patient.
La plupart des matériels de perfusion existant actuellement sur 25 le marché ne tiennent pas compte de cette évolution des soins vers le domicile du patient. Les pompes ambulatoires existantes sont généralement lourdes, encombrantes, et possèdent une autonomie limitée.
Les pompes les plus utilisées sont des pompes péristaltiques, qui réalisent l'écrasement d'un tube en polymère ou en silicone pour assurer le 30 déplacement du produit entre un réservoir et le cathéter d'alimentation du patient .
Ce type d'appareil présente l'inconvénient de cumuler des solu-tions techniques d'encombrement et de poids importants:
~ L'écrasement du tube exige une force importante qui est obte-35 nue par un système à galets encombrant et lourd. Le moteur doit être dimensionné pour permettre d'obtenir ces forces d'écrasement, ce qui W O 97/02852 PCTl~h5S~ 922 conduit à un poids important. La consommation en énergie du moteur étant importante, son alimentation doit être réalisée par une série de piles ou de batteries volumineuses et lourdes, qui constituent une contradiction avec le principe même du caractère ambulatoire de la pompe.
Une autre solution consiste à utiliser des dispositifs du type pousse-seringue, dans lesquels le piston d'une seringue contenant le produit à injecter est entraîné par un moteur pas à pas. Outre les incon-vénients de poids et d'encombrement décrits précédemment, un tel sys-tème ne permet pas généralement une programmation, et ne peut convenir que pour la perfusion d'un volume limité de liquide.
Le document FR-A-2 689 014 au nom de la Demanderesse décrit une pompe de perfusion de liquides médicaux, à plusieurs canaux, c'est-à-dire susceptible de permettre la perfusion simultanée de plusieurs liquides médicaux, avec possibilité de mélange ou non de ces liquides à
I'intérieur de la pompe, qui soit d'un très faible encombrement, et d'un poids réduit, tout en permettant une très grande précision du débit sur une plage de débits très large pouvant varier par exemple entre 1 millilitre par jour et 300 millilitres par heure, et qui offre une sécurité importante pour le patient .
La pompe décrite dans ce document, du type comprenant au moins un dispositif d'aspiration à cylindre et piston, d'un liquide dans un récipient et de refoulement de celui-ci dans une tubulure reliée au patient, est caractérisée en ce qu'elle comprend:
- une première pièce dans laquelle est ménagé au moins un cylindre de dosage qui, contenant un piston animé d'un mouvement alter-natif, débouche dans une des faces de la pièce, perpendiculairement à
cette face, - une seconde pièce qui, prenant appui sur la face de la première pièce dans laquelle débouche chaque cylindre, comporte en regard de chaque cylindre, une cavité de diamètre supérieur à celui du cylindre correspondant, et communiquant avec un récipient d'alimentation en liquide, - et une membrane étanche et déformable élastiquement obturant l'extrémité du cylindre opposée au piston, et dont l'autre face est située du côté de l'amenée du liquide à partir d'un récipient, cette membrane comportant au moins une ouverture pour le passage du liquide W 097/02852 PCTi~n9r~ 22 et permettant l'alimentation en liquide du cylindre lors du déplacement du piston dans un sens d'augmentation du volume du cylindre, tandis qu'elle assure l'isolement du cylindre vis-à-vis de l'alimentation lors du déplacement du piston en sens inverse, le liquide étant alors évacué du 5 cylindre par au moins une lumière ménagée dans celui-ci à proximité de la membrane .
Dans le dispositif connu, la chambre de dosage est délimitée par une membrane déformable, enserrée entre deux parties du piston, I'une située à l'intérieur de la chambre de dosage, et l'autre située à
10 I'extérieur de la chambre de dosage. Les deux parties du piston sont assemblées, par exemple par vissage à l'aide d'une vis traversant un orifice ménagé dans la membrane. Cette solution présente l'inconvénient qu'une étanchéité parfaite n'est pas réalisée entre le circuit de liquide et l'extérieur. En outre, le piston doit être accouplé au dispositif moteur, de façon à pouvoir être tiré et poussé. Dans la mesure où l'on souhaite démonter le moteur en séparant la partie moteur et programmation de la partie dosage, qui est une partie d'usure, il convient de mettre en oeuvre des moyens complexes, notamment par un accouplement magnétique grâce à une pastille ferromagnétique ménagée dans le piston. Toutefois, outre sa complexité, cette solution présente l'inconvénient d'un accrochage relativement aléatoire du piston vis-à-vis du moteur.
Le but de l'invention est de fournir une pompe du dernier type cité, dans laquelle l'étanchéité entre le liquide et l'extérieur soit réalisé defason rigoureuse, et dans laquelle l'accouplement entre la partie moteur et le piston soit réalisé de fason simple et tout à fait sûre.
A cet effet, dans la pompe qu'elle concerne, qui est du type précité, le piston est recouvert sur sa face en bout et sur sa paroi latérale par une membrane élastique, montée en tension sur le piston, et fixée par son bord périphérique sur un support fixe indépendant du piston, les 30 moyens d'entraînement du piston étant constitués par un dispositif exercant seulement une force de poussée sur le piston dans le sens de pénétration du piston dans le cylindre, I'épaisseur de la membrane est supérieure au niveau de la face en bout du piston à celle au niveau de la paroi latérale de celui-ci, et la zone de plus forte épaisseur de la membrane 35 possède, sur sa face tournée vers l'extérieur, un évidement de forme concave, sensiblement complémentaire de la forme convexe de la membrane délimitant le cylindre.
La membrane élastique recouvrant le piston assure une parfaite étanchéité du liquide vis-à-vis de l'extérieur en isolant parfaitement la chambre de dosage. La force de rappel élastique de la membrane s'exerce sur le piston et assure ainsi le mouvement de retour de celui-ci lorsqu'aucune action ne s'exerce plus sur lui. Il suffit donc de disposer de moyens d'entraînement qui exercent une poussée sur le piston dans le sens de pénétration dans le cylindre, le piston ayant tendance, sous l'effet 10 de détente de la membrane, à reculer dès qu'il n'est plus poussé vers l'intérieur du cylindre. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des moyens positifs d'entraînement entre les moyens moteurs et le piston, un simple contact étant suffisant.
Cette forme de la membrane permet d'éviter le ménagement 15 d'un volume mort entre celle-ci et la membrane supérieure, en position avancée du piston, ce qui facilite l'amorcage de la pompe.
Suivant une caractéristique de l'invention, la membrane élastique recouvrant le piston est réalisée en élastomère ou en latex.
Avantageusement, la membrane présente, à proximité de sa partie recouvrant la face avant du piston, un jonc périphérique assurant l'étanchéité vis-à-vis du cylindre. Cet agencement permet de maintenir constant le volume de liquide résiduel entre la chambre et la membrane, quelles que soient les pressions d'utilisation.
Selon une forme d'exécution de cette pompe, le dispositif d'entraînement de chaque piston comprend un disque d'axe orthogonal à
l'axe du cylindre dont le bord prend appui sur l'extrémité libre du piston, et qui est entraîné en rotation autour d'un axe parallèle et décalé par rapport à son propre axe.
Avantageusement dans ce cas, le disque dont le bord prend 30 appui contre l'extrémité libre du piston est fixé sur un disque, dont une face comporte un crantage coopérant avec un pignon calé sur l'arbre de sortie d'un moto-réducteur, les deux disques étant fixés l'un sur l'autre avec décalage de leurs axes respectifs.
Il est compréhensible que le disque en appui sur l'extrémité
35 libre du piston possède un centre dont la position va varier vis-à-vis du centre du disque motorisé, par rotation autour du centre du disque W O 97/02852 PCT/~h55~'~C922 motorisé. Il en résulte que le disque entraîné va pouvoir successivement exercer une poussée sur le piston, puis relâcher cette poussée pour permettre au piston de revenir en arrière sous l'effet de détente de la membrane.
Avantageusement, sur l'axe du disque motorisé est monté un mécanisme à roue libre empêchant le mouvement du disque dans le sens contraire au sens d'entraînement par le moteur, sous l'effet de l'effort de traction de la membrane, lorsque le système est à l'arrêt ou non alimenté.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le disque motorisé comporte des lumières périphériques destinées à être détectés par un codeur optique pour déterminer le volume de liquide transféré, ce codeur étant relié à un compteur d'impulsion lui-meme relié à un comparateur, comparant les impulsions mesurées à une valeur de consigne, pour commander l'alimentation électrique du moteur.
Avantageusement, les lumières périphériques du disque motorisé sont disposées selon une fonction sinusoldale pour tenir compte du décalage des axes des deux disques. Cette disposition relative des lumières périphériques permet de faire correspondre un volume constant à
l'écartement entre deux lumières, bien que les lumières ne soient pas toutes équidistantes.
Afin de favoriser la douceur du fonctionnement de l'ensemble, le bord du disque prenant appui contre le piston est recouvert d'un roulement à billes.
Dans le cas où la pompe comprend un boltier contenant les moyens de programmation et le moteur associé à chaque piston, et une cassette amovible assurant l'aspiration et le refoulement des différents liquides, chaque piston et la membrane qui le recouvre sont montés dans la cassette.
Le boîtier de commande et la cassette peuvent alors etre assemblés de fason simple et rapide, par exemple par encliquetage.
De toute fa$on, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé
représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette pompe:
Figure 1 est une vue en perspective d'une pompe destinée à
véhiculer quatre liquides distincts;
W O 97/02852 PCT~FR95/00922 Figure 2 en est une vue en coupe à échelle agrandie selon la ligne ll-ll de figure 1;
Figure 3 en est une vue partielie, en coupe longitudinale, selon la ligne lll-lll de figure 1, à échelle agrandie;
Figure 4 est une vue de détail du dispositif de commande du mouvement.
La pompe de perfusion, représentée à la figure 1, est destinée à
véhiculer quatre liquides différents. Elle comprend un boîtier 2 contenant des moyens de programmation de l'écoulement de chacun des quatre 10 liquides et de commande des pistons des dispositifs de dosage. Ce boîtier contient également des piles électriques pour l'alimentation des moteurs assurant le déplacement des pistons.
Sur ce boîtier est montée, de façon amovible, une cassette 3 qui correspond à la partie assurant l'aspiration de chaque liquide à
15 I'intérieur d'un récipient constitué par exemple par une poche en matière synthétique, un flacon comportant une prise d'air ou une seringue, et le refoulement de ce liquide dans une tubulure reliée par un cathéter au corps du patient. Les admissions de liquides à l'intérieur de la cassette portent les références E1, E2, E3 et E4, tandis que deux sorties représentées 20 portent les références S1 et S2. La fixation de la cassette 3 sur le boîtier 2 est réalisée par encliquetage, à l'aide de deux éléments 4 prolongeant les grandes faces du boîtier 2, qui comportent des épaulements 5 destinés à
venir prendre appui sur la face supérieure de la cassette.
La structure de la cassette ne sera pas décrite en détail du fait 25 qu'elle est déjà connue en soi, et correspond à l'agencement décrit dans le document FR-A-2 689 014.
Cette cassette comprend quatre cylindres de dosage 6, dans chacun desquels est engagé un piston 7 susceptible d'un mouvement alternatif. L'extrémité de la chambre 6 opposée à celle par laquelle est 30 actionné le piston est obturée par une membrane 8 comportant un orifice central 9 et contre laquelle est appuyé un disque 10 soumis à l'action d'un ressort 12, logé dans une chambre 13 située dans le prolongement du cylindre 6. Le disque 10 possède des perçages axiaux 14 pour permettre le passage de liquide depuis l'orifice d'entrée E1 en direction de la 35 membrane 8. De l'autre côté de la membrane 8 est ménagée une lumière 15 d'évacuation du liquide communiquant avec une sortie S1.
W 097/02852 PCTihh5S,'CC922 Selon la caractéristique essentielle de l'invention, le piston est recouvert sur sa face en bout et sur sa paroi latérale par une membrane élastique 16 montée en tension sur le piston et fixée par son bord périphérique sur un support fixe indépendant du piston.
Dans la forme d'exécution représentée au dessin, la membrane 16 s'étend sur la face intérieure de la pièce 17 délimitant le cylindre, remonte le long de l'extérieur de cette pièce 17 tubulaire, et est pincée mécaniquement entre un retour horizontal de la pièce 17, et un retour horizontal d'une pièce 18 entourant la pièce 17. Il est à noter que cette pièce 18 possède, à son extrémité inférieure, un retour 19 formant une butée empêchant la sortie du piston 7 qui possède à cet effet un épaulement 20. En conséquence, le piston 7 est associé à la cassette 3 et ne peut être dissocié de cette dernière lorsqu'une cassette est séparée d'un boîtier 2.
La membrane 16 présente, à proximité de sa partie recouvrant la face avant du piston, un jonc périphérique 21 assurant l'étanchéité vis-à-vis du cylindre dans lequel est monté le piston.
Il doit être noté que la membrane 16 comporte, au niveau de la face en bout du piston 7, une surépaisseur 22 dans laquelle est ménagé
un évidement 23 de forme concave, sensiblement complémentaire de la forme convexe de la membrane 8 délimitant le cylindre de dosage. La membrane élastique 16 est réalisée en élastomère ou en latex.
Le dispositif d'entraînement de chaque piston comprend un moteur électrique 24, dont l'arbre de sortie est équipé d'un pignon conique 25 engrenant avec la denture 26 d'un disque 27 dont l'axe 28 est orthogonal à l'axe du piston. Sur ce disque 27 est calé un disque 29, dont l'axe 30 est parallèle à l'axe 28 du disque 27 mais décalé par rapport à cet axe. Sur l'axe du disque motorisé 27, est monté un mécanisme à roue libre 31 empêchant toute rotation de ce disque dans un sens inverse à
celui fourni par le moteur 24. Le disque 27 présente également des lumières périphériques 32 réparties sur sa périphérie, qui sont repérées au fur et à mesure de la rotation du disque par un codeur 33. Le disque excentré 29 est équipé sur sa périphérie d'un roulement à billes 34 dont la cage 31 prend appui sur l'extrémité basse du piston 7. Lors de la rotation du disque 27, I'excentration du disque 29 se traduit successivement par une poussée du piston 8, puis une suppression de cette poussée, situation dans laquelle le piston tend à augmenter le volume du cylindre de dosage 6, compte tenu du rappel élastique exercé par la membrane 16. Les lumières 32 sont ménagées selon une fonction sinusoldale pour que l'espace entre deux lumières corresponde toujours au même volume malgré l'excentration du disque 29 de commande du piston. La figure 4 représente l'asservissement du moteur 24 à partir du codeur 33. Le codeur 33 est relié par l'intermédiaire d'un bo~itier 35 à un compteur d'impulsions 36. Ce compteur d'impulsions fournit des informations à un comparateur 37, qui resoit également des informations d'une horloge 38 et d'un compteur théorique d'impulsions 39. Ce comparateur agit sur un bloc 40 d'alimentation du moteur 24.
Il ressort de ce qui précède qu'une parfaite étanchéité entre chaque liquide à doser et l'extérieur est assurée par ia membrane 16 disposée dans chaque cylindre de dosage. En outre, la fonction moteur de chaque membrane 16, qui assure le retour du piston lorsqu'aucune action n'est exercée sur lui, permet la mise en oeuvre d'un dispositif d'entraînement simple, qui consiste simplement à pousser le piston, sans nécessiter un accouplement positif entre les moyens d'entraînement et le piston.
Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que le dispositif d'alimentation, en liquide, de chaque cylindre, et les éléments associés à la membrane fermant celui-ci, pourraient être différents, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. WO 97/02852 PCT ~ R95 / 00922 MEDICAL LIQUID PERFUSION PUMP
The present invention relates to a perfusion pump for medical fluids.
Intravenous infusion is today an essential technique 5 tielle of medication in the case of serious pathologies, such as cancer for example.
The effectiveness of the treatments is directly linked to the doses prescribed, and limited by the level of toxicity of the active ingredients. The precision of the injection is therefore an important criterion in the choice of equipment.
10 used. In addition, it was found that the injection of an active ingredient should, to respect the patient's biological rhythms, be performed preferably at certain times of the day, the injection rate can be variable throughout the injection period to account for immediate effects of the active ingredient on the body.
In addition, it was found that it was possible, even advantageous, to combine several products, some of which can be injected simultaneously nement using the same catheter, and others injected by different routes annuities.
A trend in current medicine is to evolve towards 20 treatments at the patient's home, this being more particularly true for serious pathologies such as cancer treatments and SlDA, which require very high technicality in hospitals and follow-up at the patient's home.
Most of the infusion equipment currently available on 25 the market does not take into account this evolution of care towards patient's home. The existing ambulatory pumps are generally heavy, bulky, and have limited autonomy.
The most used pumps are peristaltic pumps, which realize crushing of a polymer or silicone tube to ensure the 30 displacement of the product between a reservoir and the supply catheter of the patient.
This type of device has the disadvantage of combining solutions technical dimensions and significant weight:
~ Crushing the tube requires a large force which is obtained 35 bare by a bulky and heavy roller system. The engine must be dimensioned to allow these crushing forces to be obtained, which WO 97/02852 PCTl ~ h5S ~ 922 leads to significant weight. Motor energy consumption being important, it must be powered by a series of batteries or bulky and heavy batteries, which constitute a contradiction with the very principle of the ambulatory nature of the pump.
Another solution consists in using devices of the type syringe pump, in which the plunger of a syringe containing the product to be injected is driven by a stepper motor. Besides the incon-weight and bulk described above, such a system tème does not generally allow programming, and cannot be suitable only for infusion of a limited volume of fluid.
Document FR-A-2 689 014 in the name of the Applicant describes a multi-channel medical liquid infusion pump, that is to say capable of allowing the simultaneous infusion of several medical liquids, with the possibility of mixing these liquids or not The interior of the pump, which is very compact, and reduced weight, while allowing very high flow precision over a very wide flow rate range which can vary for example between 1 milliliter per day and 300 milliliters per hour, and which provides important security for the patient.
The pump described in this document, of the type comprising at minus a suction device with cylinder and piston, of a liquid in a container and discharge thereof into a tube connected to the patient, is characterized in that it comprises:
- a first room in which at least one metering cylinder which, containing a piston animated by an alternating movement native, opens into one side of the room, perpendicular to this face, - a second piece which, resting on the face of the first room into which each cylinder opens, look of each cylinder, a cavity with a diameter greater than that of corresponding cylinder, and communicating with a supply container in liquid, - and a waterproof and elastically deformable membrane closing the end of the cylinder opposite the piston, the other side of which is located on the supply side of the liquid from a container, this membrane with at least one opening for the passage of liquid W 097/02852 PCTi ~ n9r ~ 22 and allowing the supply of liquid to the cylinder during movement of the piston in a direction of increasing the volume of the cylinder, while it ensures the isolation of the cylinder from the supply during the displacement of the piston in the opposite direction, the liquid then being evacuated from the 5 cylinder by at least one light formed therein near the membrane .
In the known device, the metering chamber is delimited by a deformable membrane, sandwiched between two parts of the piston, One located inside the metering chamber, and the other located at 10 outside the dosing chamber. The two parts of the piston are assembled, for example by screwing using a screw passing through a opening in the membrane. This solution has the disadvantage a perfect seal is not achieved between the liquid circuit and outside. In addition, the piston must be coupled to the drive device, so that it can be pulled and pushed. Insofar as one wishes dismantle the engine by separating the engine part and programming the dosing part, which is a wearing part, it is necessary to implement complex means, in particular by magnetic coupling thanks to a ferromagnetic pad provided in the piston. However, in addition to its complexity, this solution has the drawback of relatively random attachment of the piston vis-à-vis the engine.
The object of the invention is to provide a pump of the latter type cited, in which the seal between the liquid and the outside is carried out in a rigorous manner, and in which the coupling between the engine part and the piston is made simple and completely safe.
To this end, in the pump it relates to, which is of the type above, the piston is covered on its end face and on its side wall by an elastic membrane, tension mounted on the piston, and fixed by its peripheral edge on a fixed support independent of the piston, the 30 means for driving the piston being constituted by a device exerting only a pushing force on the piston in the direction of penetration of the piston into the cylinder, the thickness of the membrane is higher at the level of the end face of the piston than at the level of the side wall of it, and the thickest area of the membrane 35 has, on its face facing outwards, a shaped recess concave, substantially complementary to the convex shape of the membrane delimiting the cylinder.
The elastic membrane covering the piston ensures perfect watertightness of the liquid vis-à-vis the outside by perfectly insulating the dosing chamber. The elastic restoring force of the membrane is exerted on the piston and thus ensures the return movement of the latter when no action is exerted on it. It therefore suffices to have drive means which push the piston into the direction of penetration into the cylinder, the piston tending, under the effect 10 expansion of the membrane, to move back as soon as it is no longer pushed towards inside the cylinder. It is therefore not necessary to provide means positive drive between the drive means and the piston, a simple contact being sufficient.
This shape of the membrane avoids sparing 15 of a dead volume between the latter and the upper membrane, in position advanced piston, which facilitates priming of the pump.
According to a characteristic of the invention, the membrane elastic covering the piston is made of elastomer or latex.
Advantageously, the membrane present, close to its part covering the front face of the piston, a peripheral ring ensuring sealing against the cylinder. This arrangement makes it possible to maintain constant the volume of residual liquid between the chamber and the membrane, whatever the operating pressures.
According to one embodiment of this pump, the device drive of each piston includes a disc of axis orthogonal to the axis of the cylinder, the edge of which rests on the free end of the piston, and which is rotated about a parallel axis and offset from to its own axis.
Advantageously in this case, the disc whose edge takes 30 pressing against the free end of the piston is fixed on a disc, one of which face has a notch cooperating with a pinion wedged on the shaft of output of a gear motor, the two discs being fixed one on the other with offset from their respective axes.
It is understandable that the disc resting on the end 35 free piston has a center whose position will vary vis-à-vis the center of the motorized disc, by rotation around the center of the disc WO 97/02852 PCT / ~ h55 ~ '~ C922 motorized. As a result, the driven disc will be able to successively push the piston, then release the push to allow the piston to go back under the effect of expansion of the membrane.
Advantageously, on the axis of the motorized disc is mounted a freewheel mechanism preventing movement of the disc in the direction contrary to the direction of drive by the motor, under the effect of the force of traction of the membrane, when the system is stopped or not supplied.
According to another characteristic of the invention, the disc motorized has peripheral lights intended to be detected by an optical encoder to determine the volume of liquid transferred, this encoder being connected to a pulse counter itself connected to a comparator, comparing the measured pulses to a value of setpoint, to control the power supply to the motor.
Advantageously, the peripheral lights of the disc motorized are arranged according to a sinusoldale function to take into account the offset of the axes of the two discs. This relative provision of peripheral lights to match a constant volume to the spacing between two lights, although the lights are not all equidistant.
In order to promote the smooth functioning of the whole, the edge of the disc resting against the piston is covered with a ball bearing.
If the pump includes a bolt bowl containing the programming means and the motor associated with each piston, and a removable cassette ensuring the suction and the delivery of the different liquids, each piston and the membrane covering it are mounted in The tape.
The control unit and the cassette can then be quick and easy to assemble, for example by snap-fastening.
In any case, the invention will be well understood using the description which follows, with reference to the attached schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this pump:
Figure 1 is a perspective view of a pump for carry four separate liquids;
WO 97/02852 PCT ~ FR95 / 00922 Figure 2 is a sectional view on an enlarged scale according to the line ll-ll of figure 1;
Figure 3 is a partial view, in longitudinal section, along the line III-III of FIG. 1, on an enlarged scale;
Figure 4 is a detail view of the control device movement.
The infusion pump, shown in Figure 1, is intended to carry four different liquids. It includes a box 2 containing means for programming the flow of each of the four 10 liquids and piston control of the metering devices. This case also contains electric batteries for powering motors ensuring the displacement of the pistons.
A cassette 3 is removably mounted on this box which corresponds to the part ensuring the suction of each liquid to 15 the interior of a container constituted for example by a pocket of material synthetic, a bottle with an air intake or syringe, and the discharge of this liquid in a tube connected by a catheter to the body of the patient. The admissions of liquids inside the cassette carry the references E1, E2, E3 and E4, while two outputs represented 20 bear the references S1 and S2. Fixing the cassette 3 to the housing 2 is made by snap-fastening, using two elements 4 extending the large faces of the housing 2, which have shoulders 5 intended for come to rest on the upper face of the cassette.
The structure of the cassette will not be described in detail because 25 that it is already known per se, and corresponds to the arrangement described in the document FR-A-2 689 014.
This cassette includes four metering cylinders 6, in each of which is engaged a piston 7 capable of movement alternative. The end of the chamber 6 opposite to that by which is 30 actuated the piston is closed by a membrane 8 having an orifice central 9 and against which is pressed a disc 10 subjected to the action of a spring 12, housed in a chamber 13 located in the extension of the cylinder 6. The disc 10 has axial holes 14 to allow the passage of liquid from the inlet E1 towards the 35 membrane 8. On the other side of the membrane 8 is provided a light 15 evacuation of the liquid communicating with an output S1.
W 097/02852 PCTihh5S, 'CC922 According to the essential characteristic of the invention, the piston is covered on its end face and on its side wall by a membrane elastic 16 tension mounted on the piston and fixed by its edge device on a fixed support independent of the piston.
In the embodiment shown in the drawing, the membrane 16 extends over the inner face of the part 17 delimiting the cylinder, goes up along the outside of this tubular piece 17, and is pinched mechanically between a horizontal return of the part 17, and a return horizontal of a part 18 surrounding part 17. It should be noted that this part 18 has, at its lower end, a return 19 forming a stop preventing the exit of the piston 7 which has for this purpose a shoulder 20. Consequently, the piston 7 is associated with the cassette 3 and cannot be separated from the latter when a cassette is separated a housing 2.
The membrane 16 has, near its covering part the front face of the piston, a peripheral ring 21 ensuring the tightness vis-opposite the cylinder in which the piston is mounted.
It should be noted that the membrane 16 comprises, at the level of the end face of the piston 7, an extra thickness 22 in which is formed a recess 23 of concave shape, substantially complementary to the convex shape of the membrane 8 delimiting the metering cylinder. The elastic membrane 16 is made of elastomer or latex.
The drive for each piston includes a electric motor 24, the output shaft of which is fitted with a bevel gear 25 meshing with the teeth 26 of a disc 27 whose axis 28 is orthogonal to the axis of the piston. On this disc 27 is wedged a disc 29, of which the axis 30 is parallel to the axis 28 of the disc 27 but offset from this axis. A wheel mechanism is mounted on the axis of the motorized disc 27 free 31 preventing any rotation of this disc in an opposite direction to that provided by the motor 24. The disc 27 also has peripheral lights 32 distributed around its periphery, which are marked with as the disc is rotated by an encoder 33. The disc eccentric 29 is equipped on its periphery with a ball bearing 34 whose cage 31 rests on the lower end of the piston 7. During rotation disc 27, the eccentricity of disc 29 successively results in a push of the piston 8, then a suppression of this push, situation in which the piston tends to increase the volume of the metering cylinder 6, taking into account the elastic return exerted by the membrane 16. The lights 32 are arranged according to a sinusoidal function so that the space between two lights always corresponds to the same volume despite the eccentricity of the disc 29 for controlling the piston. Figure 4 represents the servo of the motor 24 from the encoder 33. The encoder 33 is connected via a box ~ itier 35 to a pulse counter 36. This pulse counter provides information to a comparator 37, which also receives information from a clock 38 and a theoretical pulse counter 39. This comparator acts on a block 40 motor supply 24.
It follows from the above that a perfect seal between each liquid to be dosed and the outside is provided by the membrane 16 arranged in each dosing cylinder. In addition, the engine function of each membrane 16, which ensures the return of the piston when no action is not exerted on him, allows the implementation of a device simple drive, which simply involves pushing the piston, without require a positive coupling between the drive means and the piston.
It goes without saying that the invention is not limited to the single form of this device, described above by way of example, it on the contrary embraces all variants. This is how the supply device, in liquid, of each cylinder, and the elements associated with the membrane closing it, could be different, without that we therefore go beyond the scope of the invention.